(57)【要約】【課題】静止画撮影時及び動画撮影時の双方において適切な像ブレ補正を行うことができる防振アクチュエータを提供する。【解決手段】本発明は、動画撮影及び静止画撮影における像振れを補正する防振アクチュエータ(10)であって、固定部(12)と、像振れ防止用レンズ(16)が取り付けられた可動部(14)と、可動部支持手段(18)と、可動部を駆動する駆動手段(20,22)と、動画撮影モード又は静止画撮影モードの何れであるかを判断する撮影モード判定手段(40)と、振れ検出センサー(34)と、検出された振れに基づいて駆動手段を制御して、撮像される画像が安定するように可動部を移動させる制御手段(36)と、撮影モード判定手段により判定された撮影モードに基づいて、振れ検出センサーによって検出され、駆動手段の制御に利用される振れ検出値の最大値を制限する最大値制限手段(44)と、を有することを特徴としている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画撮影及び静止画撮影における像振れを補正するために、レンズ鏡筒内に配置された像振れ防止用レンズを移動させる防振アクチュエータであって、
固定部と、
上記像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、
この可動部を、上記固定部に対して移動可能に支持する可動部支持手段と、
上記固定部と上記可動部の間に駆動力を作用させ、上記固定部に対して上記可動部を駆動する駆動手段と、
動画を撮影するための動画撮影モード、又は静止画を撮影するための静止画撮影モードの何れであるかを判断する撮影モード判定手段と、
上記レンズ鏡筒の振れを検出する振れ検出センサーと、
この振れ検出センサーによって検出された振れに基づいて上記駆動手段を制御して、撮像される画像が安定するように上記可動部を移動させる制御手段と、
上記撮影モード判定手段により判定された撮影モードに基づいて、上記振れ検出センサーによって検出され、上記駆動手段の制御に利用される振れ検出値の最大値を制限する最大値制限手段と、
を有することを特徴とする防振アクチュエータ。
【請求項２】
上記最大値制限手段は、上記撮影モード判定手段により判定された撮影モードが動画撮影モードである場合において、振れ検出値の最大値を、静止画撮影モードにおける最大値よりも低く制限する請求項１記載の防振アクチュエータ。
【請求項３】
上記振れ検出センサーは、振れ角速度を検出するセンサーであり、上記最大値制限手段は、上記駆動手段の制御に利用される振れ角速度の最大値を制限する請求項１又は２記載の防振アクチュエータ。
【請求項４】
カメラ本体に取り付けて使用され、動画撮影及び静止画撮影における像振れ補正機能を備えたレンズユニットであって、
レンズ鏡筒と、
このレンズ鏡筒の中に配置された撮像用レンズと、
上記レンズ鏡筒に対して固定された固定部と、
像振れを補正するために移動される像振れ防止用レンズと、
この像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、
この可動部を、上記固定部に対して移動可能に支持する可動部支持手段と、
上記固定部と上記可動部の間に駆動力を作用させ、上記固定部に対して上記可動部を駆動する駆動手段と、
上記カメラ本体における設定が、動画を撮影するための動画撮影モードにされているか、又は静止画を撮影するための静止画撮影モードにされているかを、上記カメラ本体から読み込む撮影モード読込手段と、
この撮影モード読込手段から読み込まれた撮影モードが、動画撮影モード又は静止画撮影モードの何れであるかを判断する撮影モード判定手段と、
上記レンズ鏡筒の振れを検出する振れ検出センサーと、
この振れ検出センサーによって検出された振れに基づいて上記駆動手段を制御して、撮像される画像が安定するように上記可動部を移動させる制御手段と、
上記撮影モード判定手段により判定された撮影モードに基づいて、上記振れ検出センサーによって検出され、上記駆動手段の制御に利用される振れ検出値の最大値を制限する最大値制限手段と、
を有することを特徴とするレンズユニット。
【請求項５】
動画撮影及び静止画撮影における像振れ補正機能を備えたカメラであって、
カメラ本体と、
レンズ鏡筒と、
このレンズ鏡筒の中に配置された撮像用レンズと、
上記レンズ鏡筒に対して固定された固定部と、
像振れを補正するために移動される像振れ防止用レンズと、
この像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、
この可動部を、上記固定部に対して移動可能に支持する可動部支持手段と、
上記固定部と上記可動部の間に駆動力を作用させ、上記固定部に対して上記可動部を駆動する駆動手段と、
動画を撮影するための動画撮影モード、又は静止画を撮影するための静止画撮影モードの何れであるかを判断する撮影モード判定手段と、
上記レンズ鏡筒の振れを検出する振れ検出センサーと、
この振れ検出センサーによって検出された振れに基づいて上記駆動手段を制御して、撮像される画像が安定するように上記可動部を移動させる制御手段と、
上記撮影モード判定手段により判定された撮影モードに基づいて、上記振れ検出センサーによって検出され、上記駆動手段の制御に利用される振れ検出値の最大値を制限する最大値制限手段と、
を有することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防振アクチュエータに関し、特に、動画撮影及び静止画撮影における像振れを補正するために、レンズ鏡筒内に配置された像振れ防止用レンズを移動させる防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許第４３８７０２８号公報（特許文献１）には、撮像装置、撮像方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が記載されている。この撮像装置は、手ブレを検出する手ブレ検出手段を備えると共に、この手ブレ検出手段によって検出された手ブレに基づいて静止画撮影モードにおける像ブレ補正量を演算する静止画補正量演算手段、及び動画撮影モードにおける像ブレ補正量を演算する動画補正量演算手段を備えている。これらの静止画補正量演算手段および動画補正量演算手段は、それぞれ並列して像ブレ補正量を演算し、静止画撮影モードが選択されている場合、並列的に静止画補正量演算手段によって演算されている像ブレ補正量に基づいて像ブレが補正され、動画撮影モードが選択されている場合には動画補正量演算手段によって演算されている像ブレ補正量に基づいて像ブレが補正される。
【０００３】
また、手ブレ検出手段は、手ブレによる回転角速度を検出するように構成されており、動画補正量演算手段は、手ブレ検出手段によって検出された回転角速度のうちの所定の低周波帯域の回転角速度をフィルタリングするフィルタリング手段を備えている。さらに、動画補正量演算手段は、フィルタリング手段によってフィルタリングされた回転角速度を積分した値に基づいて、動画補正量を計算している。特許第４３８７０２８号公報記載の撮像装置においては、このように、低周波帯域の回転角速度をフィルタリングして除去し、フィルタリングされた回転角速度を積分した値に基づいて動画補正量を計算することによって、静止画撮影時および動画撮影時の双方において最適かつ迅速な像ブレ補正を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３８７０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許第４３８７０２８号公報記載の撮像装置においては、低周波帯域の回転角速度をフィルタリングして除去し、フィルタリングされた値に基づいて動画補正量を計算しているので、ソフトウェアによる処理が複雑化するという問題がある。また、手ブレ検出手段によって検出された回転角速度のデータに対して低周波帯域をカットするフィルタリング演算を行うと、フィルタリング演算に伴い回転角速度信号に位相遅れが発生するという問題がある。さらに、フィルタリング演算を行うと、ソフトウェアによって行うべき演算量が増加し、像ブレ補正の処理速度が遅くなるという問題がある。或いは、像ブレ補正の処理速度を速くするために、高性能なマイクロプロセッサが必要とされ、像ブレ補正装置（防振アクチュエータ）のコストが高くなるという問題がある。
【０００６】
一方、低周波帯域をカットするフィルタリングをアナログ回路で実現しようとすると、別にローカットフィルタ回路が必要となるため部品点数が多くなり、コストが高くなる。また、アナログ回路によるフィルターは、使用中の温度変化等により出力電圧がドリフトし、正確な回転角速度信号が得られなくなるという問題がある。
【０００７】
従って、本発明は、演算による位相遅れや、フィルタリング回路による温度ドリフト等の悪影響を回避しながら、静止画撮影時及び動画撮影時の双方において適切な像ブレ補正を行うことができる防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、動画撮影及び静止画撮影における像振れを補正するために、レンズ鏡筒内に配置された像振れ防止用レンズを移動させる防振アクチュエータであって、固定部と、像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、この可動部を、固定部に対して移動可能に支持する可動部支持手段と、固定部と可動部の間に駆動力を作用させ、固定部に対して可動部を駆動する駆動手段と、動画を撮影するための動画撮影モード、又は静止画を撮影するための静止画撮影モードの何れであるかを判断する撮影モード判定手段と、レンズ鏡筒の振れを検出する振れ検出センサーと、この振れ検出センサーによって検出された振れに基づいて駆動手段を制御して、撮像される画像が安定するように可動部を移動させる制御手段と、撮影モード判定手段により判定された撮影モードに基づいて、振れ検出センサーによって検出され、駆動手段の制御に利用される振れ検出値の最大値を制限する最大値制限手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された本発明においては、像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部は、可動部支持手段により、固定部に対して移動可能に支持される。制御手段は、レンズ鏡筒の振れを検出する振れ検出センサーによって検出された振れに基づいて駆動手段を制御し、駆動手段は、固定部と可動部の間に駆動力を作用させて可動部を駆動する。また、撮影モード判定手段は、動画を撮影するための動画撮影モード、又は静止画を撮影するための静止画撮影モードの何れであるかを判断する。最大値制限手段は、撮影モード判定手段により判定された撮影モードに基づいて、振れ検出センサーによって検出され、駆動手段の制御に利用される振れ検出値の最大値を制限し、各撮影モードにおいて撮像される画像が安定するように適切な振れ補正が実行される。
【００１０】
このように構成された本発明によれば、最大値制限手段が振れ検出値の最大値を制限するだけで各撮影モードにおいて画像が適切に安定化されるので、演算による位相遅れや、フィルタリング回路による温度ドリフト等の悪影響を回避しながら、静止画撮影時及び動画撮影時の双方において適切な像ブレ補正を行うことができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、最大値制限手段は、撮影モード判定手段により判定された撮影モードが動画撮影モードである場合において、振れ検出値の最大値を、静止画撮影モードにおける最大値よりも低く制限する。
【００１２】
このように構成された本発明によれば、動画撮影モードにおける振れ検出値の最大値が、静止画撮影モードにおける最大値よりも低く制限されるので、動画撮影時において振れ補正量が過剰になることによる動画の不自然な振れを抑制しながら、静止画撮影時においては、十分な振れ補正を行うことができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、振れ検出センサーは、振れ角速度を検出するセンサーであり、最大値制限手段は、駆動手段の制御に利用される振れ角速度の最大値を制限する。
【００１４】
このように構成された本発明によれば、振れ検出センサーの検出値の最大値を制限するだけで、動画撮影時、静止画撮影時の双方において、効果的な振れ補正を行うことができる。
【００１５】
また、本発明は、カメラ本体に取り付けて使用され、動画撮影及び静止画撮影における像振れ補正機能を備えたレンズユニットであって、レンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒の中に配置された撮像用レンズと、レンズ鏡筒に対して固定された固定部と、像振れを補正するために移動される像振れ防止用レンズと、この像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、この可動部を、固定部に対して移動可能に支持する可動部支持手段と、固定部と可動部の間に駆動力を作用させ、固定部に対して可動部を駆動する駆動手段と、カメラ本体における設定が、動画を撮影するための動画撮影モードにされているか、又は静止画を撮影するための静止画撮影モードにされているかを、カメラ本体から読み込む撮影モード読込手段と、この撮影モード読込手段から読み込まれた撮影モードが、動画撮影モード又は静止画撮影モードの何れであるかを判断する撮影モード判定手段と、レンズ鏡筒の振れを検出する振れ検出センサーと、この振れ検出センサーによって検出された振れに基づいて駆動手段を制御して、撮像される画像が安定するように可動部を移動させる制御手段と、撮影モード判定手段により判定された撮影モードに基づいて、振れ検出センサーによって検出され、駆動手段の制御に利用される振れ検出値の最大値を制限する最大値制限手段と、を有することを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明は、動画撮影及び静止画撮影における像振れ補正機能を備えたカメラであって、カメラ本体と、レンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒の中に配置された撮像用レンズと、レンズ鏡筒に対して固定された固定部と、像振れを補正するために移動される像振れ防止用レンズと、この像振れ防止用レンズが取り付けられた可動部と、この可動部を、固定部に対して移動可能に支持する可動部支持手段と、固定部と可動部の間に駆動力を作用させ、固定部に対して可動部を駆動する駆動手段と、動画を撮影するための動画撮影モード、又は静止画を撮影するための静止画撮影モードの何れであるかを判断する撮影モード判定手段と、レンズ鏡筒の振れを検出する振れ検出センサーと、この振れ検出センサーによって検出された振れに基づいて駆動手段を制御して、撮像される画像が安定するように可動部を移動させる制御手段と、撮影モード判定手段により判定された撮影モードに基づいて、振れ検出センサーによって検出され、駆動手段の制御に利用される振れ検出値の最大値を制限する最大値制限手段と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラによれば、演算による位相遅れや、フィルタリング回路による温度ドリフト等の悪影響を回避しながら、静止画撮影時及び動画撮影時の双方において適切な像ブレ補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態によるカメラの断面図である。
【図２】本発明の実施形態によるカメラに備えられている防振アクチュエータの側面断面図である。
【図３】防振アクチュエータの可動部を取り外した状態を示す正面図である。
【図４】防振アクチュエータの可動部の正面図である。
【図５】コントローラにおける信号処理を模式的に示すブロック図である。
【図６】振れ補正制御の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１乃至図６を参照して、本発明の実施形態によるカメラを説明する。図１は本発明の実施形態によるカメラの断面図である。
図１に示すように、本発明の実施形態のカメラ１は、レンズユニット２と、カメラ本体４と、を有する。レンズユニット２は、レンズ鏡筒６と、このレンズ鏡筒の中に配置された複数の撮像用レンズ８と、像振れ防止用レンズ１６を所定の平面内で移動させる防振アクチュエータ１０と、レンズ鏡筒６の振れ角速度を検出する振れ検出センサーであるジャイロ３４ａ、３４ｂ（図１には３４ａのみ図示）と、を有する。
【００２０】
本発明の実施形態のカメラ１は、ジャイロ３４ａ、３４ｂによって角速度を検出し、検出された角速度に基づいて防振アクチュエータ１０を作動させて像振れ防止用レンズ１６を移動させ、カメラ本体４内の撮像素子７に合焦される画像を安定化させている。また、本実施形態のカメラ１は、カメラ本体４に設けられたモード切替スイッチ４ａを操作することにより、静止画を撮影するための静止画撮影モードと、動画を撮影するための動画撮影モードを切り換えることができるように構成されている。本実施形態においては、ジャイロ３４ａ、３４ｂとして、圧電振動ジャイロを使用している。なお、本実施形態においては、像振れ防止用レンズ１６は、１枚のレンズによって構成されているが、画像を安定させるためのレンズは、複数枚のレンズ群であっても良い。本明細書において、像振れ防止用レンズとは、画像を安定させるための１枚のレンズ及びレンズ群を含むものとする。
【００２１】
レンズユニット２は、カメラ本体４に取り付けて使用される交換レンズユニットであり、入射した光を撮像素子７に結像させるように構成されている。
概ね円筒形のレンズ鏡筒６は、内部に複数の撮像用レンズ８を保持しており、一部の撮像用レンズ８を移動させることによりピント調整を可能としている。
【００２２】
次に、図２乃至図４を参照して、防振アクチュエータ１０を説明する。図２は防振アクチュエータ１０の側面断面図である。図３は防振アクチュエータ１０の可動部を取り外した状態を示す正面図であり、図４は防振アクチュエータ１０の可動部の正面図である。なお、図２は、防振アクチュエータ１０を図３のII−II線に沿って破断した状態を示す断面図である。
【００２３】
図２乃至図４に示すように、防振アクチュエータ１０は、レンズ鏡筒６内に固定された固定部である固定板１２と、この固定板１２に対して並進移動可能に支持された可動部である移動枠１４と、この移動枠１４を支持する可動部支持手段である３つのスチールボール１８と、を有する。さらに、防振アクチュエータ１０は、固定板１２に取り付けられた第１駆動用コイル２０ａ、及び第２駆動用コイル２０ｂと、移動枠１４の、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂに夫々対応する位置に取り付けられた第１駆動用磁石２２ａ、及び第２駆動用磁石２２ｂと、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂの内側に夫々配置された位置センサーである第１磁気センサー２４ａ、及び第２磁気センサー２４ｂと、を有する。
【００２４】
また、防振アクチュエータ１０は、各駆動用磁石の磁力によって移動枠１４を固定板１２に吸着させるために、固定板１２の裏側に取り付けられた２つの吸着用ヨーク２６と、各駆動用磁石の磁力を固定板１２の方に効果的に差し向けるように、各駆動用磁石の反対側の面に取り付けられたバックヨーク２８と、を有する。なお、第１駆動用コイル２０ａ、第２駆動用コイル２０ｂ、及びこれらに対応する位置に夫々取り付けられた第１駆動用磁石２２ａ、第２駆動用磁石２２ｂは、固定板１２と移動枠１４の間に駆動力を作用させ、固定板１２に対して移動枠１４を駆動する駆動手段を構成する。
【００２５】
さらに、図１に示すように、防振アクチュエータ１０は、制御手段であるコントローラ３６を有する。コントローラ３６は、第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂによって検出された位置検出信号をフィードバックして、ジャイロ３４ａ、３４ｂによって検出された振れが補正されるように、駆動手段を制御して移動枠１４を移動させる。また、コントローラ３６は、撮影モード読込手段３８と、撮影モード判定手段４０と、最大値制限手段４４（以上、図５）と、を内蔵しており、後述するように、撮影モードに応じて適切な像振れ防止制御を実行するように構成されている。なお、本実施形態においては、コントローラ３６は、マイクロプロセッサ、メモリ、及びこれに格納されたプログラム（以上、図示せず）等により構成されている。
【００２６】
防振アクチュエータ１０は、光軸に直交する平面内において、レンズ鏡筒６に固定された固定板１２に対して移動枠１４を並進移動させ、これにより移動枠１４に取り付けられた像振れ防止用レンズ１６を移動させてレンズ鏡筒６が振動しても撮像素子７に結像される像が乱れることがないように駆動される。
【００２７】
固定板１２は概ねドーナツ板状の形状を有し、その上に第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂが配置されている。図３に示すように、これら２つの駆動用コイルは、その中心が、レンズユニット２の光軸を中心とする円周上にそれぞれ配置されている。本実施形態においては、第２駆動用コイル２０ｂは光軸の鉛直上方に配置され、第１駆動用コイル２０ａは鉛直に対して直角の位置に配置されている。従って、第１駆動用コイル２０ａ、第２駆動用コイル２０ｂは互いに直角をなすように配置されている。
【００２８】
第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、夫々、その巻線が角の丸い矩形状に巻かれている。第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、夫々同一の概ね長方形状であり、その長辺を横切る中心線が、水平軸線、鉛直軸線と夫々一致するように配置されている。即ち、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、その長辺が、光軸Ａを中心とする円の円周方向に向くように配置されている。
【００２９】
移動枠１４は、概ねドーナツ板状の形状を有し、固定板１２と平行に、固定板１２と重なるように配置されている。移動枠１４の中央の開口には、像振れ防止用レンズ１６が取り付けられている。移動枠１４には、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに対応する位置に、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂが夫々配置されている。第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、概ね長方形状であり、その長辺を横切る中心線が、水平軸線、鉛直軸線と夫々一致するように配置されている。また、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、その短辺を横切る中心線が着磁境界線Ｃとなるように着磁されている。即ち、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂとも、着磁境界線Ｃが光軸Ａを中心とする円の円周方向に向くように配置されている。
【００３０】
図２及び図３に示すように、３つのスチールボール１８は、固定枠１２と移動枠１４の間に挟持され、光軸Ａを中心とする円の円周上に夫々、中心角１２０゜の間隔を隔てて配置されている。各スチールボール１８は、固定枠１２の、各スチールボール１８に対応する位置に形成された凹部３０の中に配置され、脱落が防止される。また、後述するように、移動枠１４は駆動用磁石により固定板１２に吸着されるので、各スチールボール１８は固定板１２と移動枠１４の間に挟持される。これにより、移動枠１４は固定板１２に平行な平面上に支持され、各スチールボール１８が挟持されながら転がることによって、移動枠１４の固定板１２に対する任意の方向の並進運動が許容される。
【００３１】
また、本実施形態においては、スチールボール１８として鋼製の球体を使用しているが、スチールボール１８は必ずしも球体でなくても良い。即ち、防振アクチュエータ１０の作動中において固定板１２及び移動枠１４と接触する部分が概ね球面の形状を有する形態であればスチールボール１８として使用することができる。なお、本明細書において、このような形態を球状体という。
【００３２】
バックヨーク２８は概ね長方形状であり、移動枠１４の駆動用磁石が取り付けられていない側の面の、各駆動用磁石に対応する位置に夫々取り付けられている。これらのバックヨーク２８により、各駆動用磁石の磁束が、固定板１２の方に効率良く差し向けられる。
【００３３】
吸着用ヨーク２６は概ね長方形状であり、固定板１２の駆動用コイルが取り付けられていない側の面の、各駆動用コイルに対応する位置に夫々取り付けられている。各駆動用磁石がこれらの吸着用ヨーク２６に及ぼす磁力により、移動枠１４は固定板１２に吸着される。
【００３４】
図２に示すように、第２駆動用磁石２２ｂの着磁境界線Ｃは、長方形の第２駆動用磁石２２ｂの各短辺の中点を通るように位置すると共に、第２駆動用磁石２２ｂの厚さ方向にも極性が変化している。本実施形態においては、図２における左下の角がＳ極、右下がＮ極、左上がＮ極、右上がＳ極になっている。また、第１駆動用磁石２２ａも同様に着磁されており、移動枠１４への取り付け方向が第２駆動用磁石２２ｂに対して９０゜回転されている（図４）。なお、本明細書において、着磁境界線Ｃとは、駆動用磁石の両端を夫々Ｓ極、Ｎ極としたとき、その中間のＳ極からＮ極に極性が変化する点を連ねた線を言うものとする。
【００３５】
このように着磁されていることにより、第１、第２駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、長方形の第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂの長辺の部分に磁気を及ぼす。これにより、第１駆動用コイル２０ａに電流が流れると、第１駆動用磁石２２ａとの間に水平方向の駆動力が発生し、第２駆動用コイル２０ｂに電流が流れると、鉛直方向の駆動力が発生する。
【００３６】
図２及び図３に示すように、各駆動用コイルの内側には、位置センサーである第１磁気センサー２４ａ、第２磁気センサー２４ｂが夫々配置されている。本実施形態においては、磁気センサーとしてホール素子を使用している。
磁気センサーからの出力信号は、磁気センサーの感度中心点Ｓが駆動用磁石の着磁境界線Ｃ上に位置する場合には０であり、駆動用磁石が移動し、磁気センサーの感度中心点Ｓが駆動用磁石の着磁境界線Ｃ上から外れると、磁気センサーの出力信号が変化する。防振アクチュエータ１０の通常の作動中においては、駆動用磁石の移動量は微小であり、磁気センサーは、駆動用磁石の着磁境界線Ｃに直交する方向の移動距離にほぼ比例した信号を出力する。
【００３７】
このため、第１磁気センサー２４ａは水平方向の移動枠１４の並進移動量にほぼ比例した信号を出力し、第２磁気センサー２４ｂは鉛直方向の移動枠１４の並進移動量にほぼ比例した信号を出力する。これら第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂによって検出された信号に基づいて、移動枠１４の固定枠１２に対する変位を検出することができる。
【００３８】
ジャイロ３４ａ、３４ｂは、レンズユニット２に取り付けられ、カメラ１の回転角速度を検出するように構成されている。また、ジャイロ３４ａは、光軸Ａに直交する平面内のＹ軸を中心とする回転角速度（ヨー角速度）を検出し、ジャイロ３４ｂは、Ｘ軸を中心とする回転角速度（ピッチ角速度）を検出するように配置されており、各方向の回転角速度を検出できるように構成されている。ジャイロ３４ａ、３４ｂにより検出された角速度信号は、コントローラ３６に入力される。
【００３９】
コントローラ３６は、ジャイロ３４ａ、３４ｂの検出信号に基づいて、防振アクチュエータ１０を制御し、撮像素子７上に形成される画像の振れを抑制するように構成されている。コントローラ３６は、ジャイロ３４ａ、３４ｂから入力された信号に基づいて、像振れ防止用レンズ１６を移動させるべき位置を計算する。さらに、コントローラ３６は第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに電流を流し、像振れ防止用レンズ１６を計算された位置に向けて移動させる。移動された像振れ防止用レンズ１６の位置は、第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂによって検出され、コントローラ３６にフィードバックされる。
【００４０】
なお、コントローラ３６は、各検出信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器、デジタルデータをアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器等を内蔵するように構成することができ、或いは、コントローラ３６を、各種演算回路、フィルター等のアナログ回路等を内蔵するように構成することもできる。
【００４１】
次に、図５及び図６を参照して、コントローラ３６による防振アクチュエータ１０の制御を説明する。図５はコントローラ３６における信号処理を模式的に示すブロック図である。図６は、振れ補正制御の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図５に示すように、コントローラ３６は、第１Ａ／Ｄコンバータ４２、Ｄ／Ａコンバータ５０、及び第２Ａ／Ｄコンバータ５２を内蔵している。また、コントローラ３６は、内蔵されたマイクロプロセッサ（図示せず）の演算により、撮影モード読込手段３８、撮影モード判定手段４０、最大値制限手段４４、及び積分手段４６を実現している。
【００４３】
まず、撮影モード読込手段３８は、カメラ本体４に設けられたモード切替スイッチ４ａの状態を読み込む。撮影モード判定手段４０は、撮影モード読込手段３８によって読み込まれたモード切替スイッチ４ａの状態が、動画撮影モードであるか、又は静止画撮影モードであるか判断する。一方、第１Ａ／Ｄコンバータ４２にはジャイロ３４ａ、３４ｂからの検出信号が入力され、ジャイロ３４ａ、３４ｂによって検出された角速度信号が、振れ検出値であるｘ方向、ｙ方向の角速度の数値データｘ’、ｙ’に変換される。変換された角速度の数値データｘ’、ｙ’は、最大値制限手段４４によって、その最大値が制限される。この最大値制限手段４４による最大値の制限は、撮影モード判定手段４０によって判定された動画撮影モード又は静止画撮影モードに基づいて行われる。最大値の制限については後述する。
【００４４】
最大値制限手段４４によって最大値が制限された角速度ｘ’、ｙ’は、積分手段４６によって時間で積分され、ｘ方向、ｙ方向の振れ角度ｘ、ｙ（ヨー角度、ピッチ角度）が計算される。
【００４５】
一方、第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂによる検出信号は、第２Ａ／Ｄコンバータ５２により数値データＳｘ、Ｓｙに変換される。なお、第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂによる検出信号は、像振れ防止用レンズ１６のｘ方向、ｙ方向の移動距離を表すものであり、第２Ａ／Ｄコンバータ５２により変換された数値データＳｘ、Ｓｙは、ｘ、ｙ方向の振れ角度に換算されている。
【００４６】
次に、積分手段４６によって計算された振れ角度ｘ、ｙから、第２Ａ／Ｄコンバータ５２により変換された数値データＳｘ、Ｓｙが差し引かれる。差し引かれた数値データは、Ｄ／Ａコンバータ５０に入力され、数値データに比例した電流が、第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに流される。なお、ジャイロ３４ａの出力信号に基づいて計算された振れ角度ｘを補償できる水平方向位置に像振れ防止用レンズ１６が移動されている場合には、振れ角度ｘと数値データＳｘが一致するため、これらの差は０となり、第１駆動用コイル２０ａには電流が流れなくなる。同様に、振れ角度ｙを補償できる鉛直方向位置に像振れ防止用レンズ１６が移動されている場合には、振れ角度ｙと数値データＳｙが一致し、第２駆動用コイル２０ｂには電流が流れなくなる。
【００４７】
次に、図６を参照して、振れ補正制御の手順を説明する。図６に示すフローチャートは、カメラ１の作動中において、コントローラ３６によって所定時間毎に繰り返し実行されるサブルーチンである。
【００４８】
まず、図６のステップＳ１においては、振れ補正開始フラグが有効か否かが判断される。振れ補正開始フラグは、カメラ本体４に設けられた手ブレ補正機能の起動スイッチ（図示せず）の状態に基づいて値が変更されるフラグであり、手ブレ補正機能がオンにされている場合には「有効」にされ、オフにされている場合には「無効」にされる。振れ補正開始フラグが有効である場合にはステップＳ２に進み、無効である場合には、振れ補正制御を実行しないため、図６のフローチャートの一回の処理を終了する。
【００４９】
ステップＳ２においては、ジャイロ３４ａ、３４ｂにより検出された角速度信号をＡ／Ｄ変換した角速度のデータｘ’、ｙ’が、第１Ａ／Ｄコンバータ４２から読み込まれる。
【００５０】
次に、ステップＳ３においては、コントローラ３６に内蔵された撮影モード読込手段３８により、モード切替スイッチ４ａによってカメラ本体４において設定された撮影モードが、カメラ本体４から読み込まれる。
【００５１】
ステップＳ４においては、コントローラ３６に内蔵された撮影モード判定手段４０により、モード切替スイッチ４ａの設定状態が動画撮影モード、又は静止画撮影モードの何れであるかが判断される。動画撮影モードである場合にはステップＳ５に進み、静止画撮影モードである場合にはステップＳ６に進む。
【００５２】
ステップＳ５においては、コントローラ３６に内蔵された最大値制限手段４４により、角速度のデータｘ’、ｙ’の値が所定の範囲内に制限される。即ち、角速度のデータｘ’が所定の角速度最大値ωｘｍａｘよりも大きい場合には、ｘ’の値がωｘｍａｘに置き換えられ、角速度のデータｘ’がマイナス側の角速度最大値−ωｘｍａｘよりも小さい場合には、ｘ’の値が−ωｘｍａｘに置き換えられる。同様に、角速度のデータｙ’の値も、±ωｙｍａｘの範囲内に制限される。本実施形態においては、水平方向及び鉛直方向の角速度は夫々±１．３５ｄｅｇ／ｓｅｃの範囲内に制限され、好ましくは、角速度を±１．１ｄｅｇ／ｓｅｃ乃至±１．６ｄｅｇ／ｓｅｃに制限する。
【００５３】
なお、最大値制限手段４４による最大値の制限が行われていない場合においても、実際には、ジャイロ３４ａ、３４ｂの検出能力の限界や、コントローラ３６における信号処理上の制限（例えば、第１Ａ／Ｄコンバータ４２の許容入力）等により、角速度の値には最大値が存在する。従って、最大値制限手段４４による最大値の制限とは、静止画撮影モードにおける角速度の最大値よりも低い値に角速度の最大値を制限することを意味する。好ましくは、動画撮影モードにおける角速度の最大値を、静止画撮影モードにおける角速度の最大値の約１／２〜１／３程度に制限する。
【００５４】
次に、ステップＳ６においては、積分手段４６により、角速度のデータｘ’、ｙ’が積分され、振れ角度ｘ、ｙが算出される。なお、動画撮影モードに設定されている場合には、ステップＳ５において所定範囲に制限された角速度データが積分される。
【００５５】
ステップＳ７においては、第１、第２磁気センサー２４ａ、２４ｂによる検出信号が、第２Ａ／Ｄコンバータ５２によりＡ／Ｄ変換されることにより、ｘ、ｙ方向の振れ角度に換算された数値データＳｘ、Ｓｙが算出される。
【００５６】
次いで、ステップＳ８においては、ステップＳ６において算出された振れ角度ｘ、ｙからステップＳ７において算出された数値データＳｘ、Ｓｙが減じられ、これらの差に相当する電流が第１、第２駆動用コイル２０ａ、２０ｂに流され、移動枠１４が駆動される。
【００５７】
ステップＳ９においては、振れ補正開始フラグが有効か否かが再び判断される。振れ補正開始フラグが有効である場合には、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜Ｓ９の処理が繰り返される。また、ステップＳ２〜Ｓ９による振れ補正制御中に手ブレ補正機能がオフにされた場合には、振れ補正開始フラグは「無効」に変更され、この場合には、ステップＳ１０に進む。
【００５８】
ステップＳ１０においては、手ブレ補正終了処理が実行され、図６のフローチャートの一回の処理が終了する。本実施形態においては、手ブレ補正終了処理として、まず、移動枠１４が所定の制御中心位置に移動される。この制御中心位置においては、移動枠１４に取り付けられた像振れ防止用レンズ１６の光軸と他の撮像用レンズ８の光軸が一致する。次に、防振アクチュエータ１０に備えられた係止機構（図示せず）により、移動枠１４が制御中心位置に係止される。
【００５９】
次に、図１を参照して、本発明の実施形態によるカメラ１の作用を説明する。まず、カメラ１の手ブレ防止機能の起動スイッチ（図示せず）をオンにすることにより、レンズユニット２に備えられた防振アクチュエータ１０が作動される。レンズユニット２に取り付けられたジャイロ３４ａ、３４ｂは、角速度の信号をコントローラ３６に出力する。コントローラ３６は、角速度の信号に基づいて、レンズ鏡筒６の振れが補正されるように、像振れ防止用レンズ１６を時々刻々移動させ、カメラ本体４の撮像素子７に合焦される像が安定化される。
【００６０】
また、カメラ本体４のモード切替スイッチ４ａが動画撮影モードに設定され、動画が撮影されている場合には、最大値制限手段４４によりジャイロ３４ａ、３４ｂにより検出された角速度信号の最大値が制限される。このため、動画撮影時においては、角速度の大きな振れに対する画像の補正が頭打ちにされ、防振アクチュエータ１０による振れ補正が抑制される。動画撮影中においては、撮影者が意図的にカメラ１を動かして被写体を追う場合があり、この振れを補正するために移動枠１４が大きく移動されると、やがて移動枠１４は機械的な可動端に達してしまい、このとき撮影された動画が不自然に振れてしまう。本実施形態のカメラ１では、動画撮影モードにおいては、防振アクチュエータ１０による振れ補正が抑制されるため、移動枠１４が機械的な可動端に達することは少なく、撮影された動画の不自然な振れを抑制することができる。また、動画においては、連続的に撮像された各画像の細かな振れは認識されにくいため、振れ補正を抑制しても画質の低下は認識されにくい。
【００６１】
一方、カメラ本体４のモード切替スイッチ４ａが静止画撮影モードに設定され、静止画を撮影する場合には、最大値制限手段４４による角速度信号の最大値制限は行われない。このため、防振アクチュエータ１０による振れ補正機能は最大限活用され、撮影される静止画の振れは十分に抑制される。また、静止画撮影においては、角速度信号の最大値制限が行われていなくても、撮影者が意図していないカメラ１の振れにより移動枠１４が機械的な可動端に達することは少なく、カメラ１のファインダー（図示せず）に形成される像が不自然に振れることは少ない。
【００６２】
本発明の実施形態のカメラ１によれば、最大値制限手段４４が角速度のデータｘ’、ｙ’の最大値を制限するだけで各撮影モードにおいて画像が適切に安定化される。このため、検出信号に対する複雑な演算によって発生する位相遅れや、周波数選択性のフィルタリング回路を追加することによって発生する温度ドリフト等の悪影響を回避しながら、静止画撮影時及び動画撮影時の双方において適切な像ブレ補正を行うことができる。
【００６３】
また、本実施形態のカメラ１によれば、動画撮影モードにおける角速度検出値の最大値が、静止画撮影モードにおける最大値よりも低く制限されるので、動画撮影時において振れ補正量が過剰になり、撮影された動画が不自然に振れるのを抑制することができる。即ち、動画撮影時においては、撮影者がカメラを意図的に動かすことが多く、このようなカメラの動きによる画像の振れを補正するように防振アクチュエータ１０が作動すると、移動枠１４の移動量が過大になり、移動枠１４は機械的な可動端まで達してしまう。このような場合には、移動枠１４の可動端で突然振れ補正が働かなくなり、撮像された動画は不自然に大きく振れる結果となる。本実施形態のカメラ１においては、動画撮影モードにおいて振れ補正が抑制されるので、移動枠１４の過大な移動による大きな振れの発生を抑制することができる。一方、静止画撮影モードにおいては、角速度検出値の最大値は、静止画撮影モードにおける最大値よりも大きくされるので、防振アクチュエータ１０による振れ補正能力を最大限活用することができる。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、本発明をレンズ交換式のデジタルカメラに適用していたが、レンズユニットとカメラ本体が一体化されたカメラに本発明を適用することもできる。また、この場合には、動画撮影モードと静止画撮影モードを切り替えるモード切替スイッチは、レンズユニット側、カメラ本体側どちらに設けることもできる。
【符号の説明】
【００６５】
１        本発明の実施形態のカメラ
２        レンズユニット
４        カメラ本体
４ａ      モード切替スイッチ
６        レンズ鏡筒
７        撮像素子
８        撮像用レンズ
１０      防振アクチュエータ
１２      固定板（固定部）
１４      移動枠（可動部）
１６      像振れ防止用レンズ
１８      スチールボール（可動部支持手段）
２０ａ    第１駆動用コイル
２０ｂ    第２駆動用コイル
２２ａ    第１駆動用磁石
２２ｂ    第２駆動用磁石
２４ａ    第１磁気センサー（位置センサー）
２４ｂ    第２磁気センサー（位置センサー）
２６      吸着用ヨーク
２８      バックヨーク
３０      凹部
３４ａ、３４ｂ  ジャイロ（振れ検出センサー）
３６      コントローラ（制御手段）
３８      撮影モード読込手段
４０      撮影モード判定手段
４２      第１Ａ／Ｄコンバータ
４４      最大値制限手段
４６      積分手段
５０      Ｄ／Ａコンバータ
５２      第２Ａ／Ｄコンバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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